Keeawayt
- Tutkijat sanovat ottaneensa uuden askeleen uudenlaisen tietokoneen rakentamisessa, joka käyttää kvanttibittejä tai kubitteja.
- Kvanttitietokone rakennettaisiin suihkuttamalla elektroneja hehkulampun hehkulangasta.
-
Asiantuntijat sanovat, että uusi tekniikka on lupaava, mutta vielä on paljon työtä tehtävänä, ennen kuin kvanttitietokoneet ovat valmiita työpöydällesi.
Yksinkertainen hehkulamppu voisi olla avain käytännön kvanttitietokoneiden tekemiseen todellisuudeksi, mikä avaa mahdollisuuden huomattavasti tehokkaampiin Lifewiren sähköpostihaastattelussa.
"Se voi luoda pohjan toiminnallisten kvanttiprosessorien todella edulliselle jakelulle erilaisiin laskentalaitteisiin, mikä johtaa seuraavan sukupolven potentiaalisesti rajattomiin tietokoneprosessoreihin", hän lisäsi.
Better Bits
Kvanttitietokoneissa on lupaus mullistaa tietojenkäsittely. Toisin kuin tavallinen binäärilaskenta, kubitit lisäävät kolmannen yksikön informaatiota laskentaprosessiin - 1-0:n sijaan - ja se on 1-0-1/0, TackleAI:n toimitusjohtaja Sergio Suarez Jr. kertoi Lifewirelle sähköpostitse. Kolmannen yksikön, samanaikaisten 1:n ja 0:n yhteenlaskua kutsutaan superpositioksi, mikä tarkoittaa, että se on sekä 0 että 1 ja kaikki pisteet siltä väliltä.
"Tämä kubittien superpositio sallii kvanttitietokoneiden työskennellä miljoonalla laskutoimituksella kerralla ja tekee kvanttilaskennasta eksponentiaalisesti nopeampaa ja tehokkaampaa kuin perinteinen tietokone", Suarez Jr. sanoi.
Argonnen tiimi keskittyi käyttämään yhtä elektronia kubittina. Hehkulampun lämmittäminen lähettää elektronivirran, mutta kubitit ovat erittäin herkkiä ympäröivän ympäristön häiriöille. Tämän ongelman kiertämiseksi tutkijat vangitsivat elektronin ultrapuhtaalle kiinteälle neonpinnalle tyhjiössä.
"Tämän alustan avulla saavutimme ensimmäistä kertaa vahvan kytkennän yhden elektronin välillä lähes tyhjiöympäristössä ja yhden mikroa altofotonin välillä resonaattorissa", Xianjing Zhou, paperin ensimmäinen kirjoittaja, sanoi tiedotteessa. "Tämä avaa mahdollisuuden käyttää mikroa altofotoneja ohjaamaan jokaista elektronikubittia ja linkittää monet niistä kvanttiprosessoriin."
Scott Buchholz, nouseva teknologiajohtaja ja Deloitte Consultingin v altionhallinnon ja julkisten palvelujen tekninen johtaja, kertoi Lifewirelle sähköpostissa, että useimmat lähestymistavat kubittien luomiseen perustuvat yksittäisten atomien tai fotonien käyttöön, kun taas Argonne työskentelee elektroneja hyödyntävässä järjestelmässä.
"Organisaatiot tutkivat yli puoli tusinaa erilaista lähestymistapaa luodakseen kubitteja, joista jokaisella on omat hyvät, huonot puolensa ja näkökohdat", Buchholz sanoi. "Esimerkiksi jotkin lähestymistavat voivat mahdollistaa nopeammat qubit-kubit-yhteydet, mutta ne ovat herkempiä kohinalle ja virheille."
Nopeammat prosessorit
Kvanttilaskennassa kubitti on käsite, joka toisin kuin perinteinen bitti voi olla sekä 0 että 1 samanaikaisesti mittaamalla niin sanottua spiniä, Nizich selitti. Tätä prosessia on ollut äärimmäisen vaikea mitata ja hallita, "mutta tämän mahdollisesti rajoittamattoman tilan mahdollisuus tarkoittaa perinteisen mallin täydellistä uudelleenarviointia", hän lisäsi.
Yrityksillä, mukaan lukien IBM ja Google, on olemassa järjestelmiä, joissa on jopa 100 qubitin prosessointitehoa. Mutta Nizich sanoi, että näiden teknologiajättiläisten lähestymistapoja ei välttämättä voida helposti siirtää tulevaisuuden toiveisiin kvanttiprosessoreista puhelimissa, kannettavissa tietokoneissa, autoissa ja jopa kodinkoneissa.
"Tästä syystä Argonnen löydöt ovat niin tärkeitä, koska niissä saattaa olla avain siihen, että tämä teknologia tulee entistä helpommin saataville useammille tutkijoille, [täten] lisää löytöjä", Nizich sanoi. "Se voi myös tarkoittaa, että kvanttiprosessorien valmistaminen suuressa mittakaavassa voi olla mahdollista tulevaisuudessa."
Argonnen tutkijoiden optimistisista tuloksista huolimatta asiantuntijat varoittavat, että käytännölliset kvanttitietokoneet eivät vielä ole valmiita laskeutumaan työpöydällesi. Kvanttilaskentayrityksen Atom Computingin perustaja Benjamin Bloom huomautti Lifewirelle sähköpostissa, että suurin haaste kvanttitietokoneen rakentamisessa on skaalata kvbittijärjestelmäsi saavuttamaan satoja tuhansia tai miljoonia kubitteja, jotka ovat todennäköisesti välttämättömiä hyödyllisen kvantin rakentamiseksi. tietokone.
Mark Mattingley-Scott, kvanttilaskentayrityksen Quantum Brilliancen toimitusjohtaja, sanoi sähköpostitse, että uusi teknologia nopeuttaa pyrkimyksiä luoda tehokkaita pilvipohjaisia kvanttitietokoneita. Hän lisäsi kuitenkin, että haasteita on edelleen tehdä prosessista niin pieni, että se mahtuu jokapäiväisiin tietokoneisiin.
"On pitkä matka ennen kuin kiinteät neonkubitit ovat saatavilla tietokoneesi kiihdytinkortilla", hän sanoi.
